专题17 物质制备综合实验 -【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟化学真题分类汇编(江苏专用)

2024-08-06
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麦子化学
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 题集-试题汇编
知识点 常见物质的制备
使用场景 高考复习-真题
学年 2024-2025
地区(省份) 江苏省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 9.40 MB
发布时间 2024-08-06
更新时间 2024-08-06
作者 麦子化学
品牌系列 好题汇编·高考真题分类汇编
审核时间 2024-08-06
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来源 学科网

内容正文:

专题17 物质制备综合实验 1.(2024·江苏·高考真题)贵金属银应用广泛。Ag与稀制得,常用于循环处理高氯废水。 (1)沉淀。在高氯水样中加入使浓度约为,当滴加溶液至开始产生沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中浓度约为 。[已知:,] (2)还原。在沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量盐酸后静置,充分反应得到Ag。 ①铁将转化为单质Ag的化学方程式为 。 ②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是 。 ③为判断是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, [实验中必须使用的试剂和设备:稀、溶液,通风设备] (3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。 ①纳米Ag溶解产生的离子方程式为 。 ②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag的抗菌性能下降,主要原因是 。 2.(2023·江苏·高考真题)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备,其实验过程可表示为    (1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体,生成,反应为,其平衡常数K与、、、的代数关系式为 ;下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收效率的有 (填序号)。 A.水浴加热氧化镁浆料 B.加快搅拌速率 C.降低通入气体的速率 D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 (2)在催化剂作用下被氧化为。已知的溶解度为0.57g(20℃),氧化溶液中的离子方程式为 ;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中被氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内,pH增大,浆料中的氧化速率增大,其主要原因是 。      (3)制取晶体。在如题图乙所示的实验装置中,搅拌下,使一定量的浆料与溶液充分反应。浆料与溶液的加料方式是 ;补充完整制取晶体的实验方案:向含有少量、的溶液中, 。(已知:、在时完全转化为氢氧化物沉淀;室温下从饱和溶液中结晶出,在150~170℃下干燥得到,实验中需要使用MgO粉末)    3.(2022·江苏·高考真题)实验室以二氧化铈()废渣为原料制备含量少的,其部分实验过程如下: (1)“酸浸”时与反应生成并放出,该反应的离子方程式为 。 (2)pH约为7的溶液与溶液反应可生成沉淀,该沉淀中含量与加料方式有关。得到含量较少的的加料方式为 (填序号)。 A.将溶液滴加到溶液中     B.将溶液滴加到溶液中 (3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程,可制备含量少的。已知能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为 (水层)+3HA(有机层)(有机层)+(水层) ①加氨水“中和”去除过量盐酸,使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是 。 ②反萃取的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移,应选择的实验条件或采取的实验操作有 (填两项)。 ③与“反萃取”得到的水溶液比较,过滤溶液的滤液中,物质的量减小的离子有 (填化学式)。 (4)实验中需要测定溶液中的含量。已知水溶液中可用准确浓度的溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色,滴定反应为。请补充完整实验方案:①准确量取溶液[约为],加氧化剂将完全氧化并去除多余氧化剂后,用稀硫酸酸化,将溶液完全转移到容量瓶中后定容;②按规定操作分别将和待测溶液装入如图所示的滴定管中:③ 。 1.(2024·江苏苏州·三模)乙二胺四乙酸铁钠(化学式)是一种重要补铁剂,某小组以铁屑为原料制备并测定其含量。 已知:①是一种配合物,微溶于乙醇,时水中的溶解度为。 ②乙二胺四乙酸(,用表示)是一种弱酸。 Ⅰ.制备 实验室用铁屑制备的主要流程如下: (1)“酸浸”时,下列措施一定能提高铁元素浸出率的是 A.升高温度    B.加快搅拌速率    C.缩短浸取时间 (2)向酸浸所得滤液中通入足量,过程中浓度减少的离子有 (填离子符号)。 (3)“制备”步骤,向氧化所得的溶液中加入一定量,控制反应温度为,加入溶液调节为5,搅拌,直到溶液中出现少量浑浊。其中发生的反应为。 ①从反应后的混合物中获得较高产率的粗品的实验操作是, ,过滤,水洗,干燥。检验是否洗净的试剂是 ②保持其他条件不变,乙二胺四乙酸铁钠的产率随反应液的变化如图1所示。过低或过高产品产率均减小的主要原因是 。 Ⅱ.测定产品的纯度 样品中乙二胺四乙酸铁钠纯度可用标准溶液滴定。原理是在为发生反应:,二甲酚橙作指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变黄色。 (4)补充完整实验方案:准确称取样品,溶于一定量的蒸馏水,加入掩蔽剂排除干扰,得到待测溶液,将溶液完全转移到容量瓶中定容;按规定操作分别将标准溶液和待测溶液装入如图2所示的滴定管中: 。 2.(2024·江苏·一模)过氧化钙(CaO2)微溶于水,溶于酸,是一种用途广泛的化工产品。以石灰石(含有少量铁、硅的氧化物)为原料制备CaO2的实验流程如下: 已知:①双氧水(H2O2)在弱酸性或中性条件下性质较稳定,在碱性条件下不稳定。 ②273 K时, (1)判断“酸浸1”完成的标志是 。 (2)“除杂”时,待充分反应后将溶液煮沸并趁热过滤,“滤渣”的主要成分为 ;相比普通过滤装置,使用如图所示的热抽滤装置的优点是 。 (3)“转化”需在冰水浴中进行,生成CaO2·8H2O晶体的离子方程式为 ;CaCl2与H2O2直接反应不易发生,制备时加入适量氨水有利于CaO2生成,其可能原因为 。 (4)测定产品中CaO2含量。高锰酸钾滴定法原理为:在酸性条件下,CaO2与稀酸反应生成H2O2,用标准酸性KMnO4溶液滴定所生成的H2O2,以确定CaO2含量。下列关于滴定分析的说法,不正确的是___________(填字母)。 A.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 B.当滴入半滴酸性KMnO4溶液后,溶液颜色从无色刚好变为浅红色,且半分钟内不变色,表示已经到达滴定终点 C.滴定前滴定管尖嘴内有气泡,滴定后尖嘴内无气泡,则测定结果偏小 D.读取 KMnO4溶液体积时,滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,则测定结果偏大 (5)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有少量SiO2等杂质]为原料也可制备CaO2,设计制备CaO2·8H2O晶体的实验方案: 。(须使用的试剂:NH4Cl溶液、H2O2溶液、冰水) 3.(2024·江苏泰州·一模)以方铅矿(主要成分,含少量)和软锰矿(主要成分)为原料制备电池材料和,过程可表示为 已知:①   ②   (1)时,“协同浸取”生成和的离子方程式为 ;“协同浸取”时加入可避免生成沉积在矿石表面,其原因是 。 (2)“沉降分铅”的目的是将滤液中的沉降为沉淀。沉降反应的平衡常数 。 (3)络合萃取剂全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺通过氮原子与形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强,全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降,若在氮原子和含氟基团间引入基团配位能力会增强,其原因分别是 。 (4)制备。(难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化制得,制备时溶液的温度和对的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含的滤液制备较纯净的的实验方案:取一定量的含的滤液于三颈烧瓶中, ,真空40干燥得产品。(必须使用的试剂:空气、蒸馏水、氨水、稀硝酸、溶液。) 4.(2024·江苏南通·一模)学习小组利用废银催化剂制备乙炔银和酸性乙炔银。已知乙炔银和酸性乙炔银在受热时均易发生分解。 (1)制取乙炔。利用如图装置制取纯净的乙炔。 ①电石与水反应剧烈,为减缓反应速率,在不改变电石用量和大小的情况下,可采取的措施有 (写两点)。 ②电石主要含,还含有等杂质。洗气瓶中溶液的作用是 。 (2)制备乙炔银。向含有的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。 ①写出生成乙炔银的化学方程式: 。 ②补充完整制取乙炔银固体的实验方案:将废银催化剂分批加入浓硝酸中,采用空气搅拌,用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气,过滤除去不溶物, ,将转入棕色试剂瓶中。(实验中须使用的试剂有:氨水、去离子水)。 (3)制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为。 ①将过滤所得滤渣置于小烧杯中,利用丙酮反复多次冲洗沉淀。检验滤渣已经洗净的实验方案是 。 ②准确称取样品,用浓硝酸完全溶解后,定容得溶液,取于锥形瓶中,以作指示剂,用标准溶液进行滴定,终点时消耗标准溶液的体积为。 滴定终点的现象为 。通过计算确定n的数值 (写出计算过程)。 5.(2024·江苏连云港·一模)实验室利用含钴废催化剂制备,并利用其制备。已知:完全沉淀的为,完全沉淀的为,开始沉淀的为,的溶解度曲线如图-1所示。 (1)制备。 ①中基态核外电子排布式为 。 ②补充完整以含钴废催化剂(主要成分为,少量和)为原料制备的实验方案: ,洗涤2~3次,低温干燥,得到产品。(实验中须使用的仪器和试剂:计、溶液、固体) (2)制备并测定含量。将和活性炭(催化剂)加入三颈瓶中(装置见图-2),然后再依次通过滴液漏斗缓慢滴加和浓氨水混合溶液、溶液,控制温度不超过充分反应,冷却后过滤。 ①三颈瓶中生成反应的离子方程式为 。 ②加入的作用是 。 ③在没有活性炭存在时,能得到一种化学式为的纯净物。测得与足量的硝酸银溶液反应生成,该配合物内界的化学式为 。 ④准确称取样品于烧杯中,加入足量溶液充分反应,微沸加热至无放出。冷却至室温后,加入过量的固体和盐酸,充分摇荡。将所得溶液定容至,然后取出溶液放入锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液的体积为。计算样品中钴元素的质量分数。 。已知:,,。 6.(2024·江苏·二模)Li2CO3可用于制备锂电池的正极材料LiCoO2,以某锂云母矿石(主要成分为Li2O,还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3。 已知:①有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1)。 沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Co(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 恰好完全沉淀时pH 5.2 8.8 3.2 9.4 9.8 11.1 ②部分物质的溶解度曲线见下图。 利用锂云母矿石制备Li2CO3步骤如下: (1)酸浸,向锂云母矿石中加入50%硫酸,加热至90℃,装置如图所示。烧杯中试剂的作用是 。 (2)调pH,向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为6,过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>12,过滤,此时的滤渣主要成分为 。分两次调节pH的主要原因是 。 (3)沉锂,将已经除杂的溶液蒸发浓缩,向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液,加热煮沸,趁热过滤,将滤渣洗涤烘干,得Li2CO3固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入 杂质(填化学式)。 (4)Li2CO3和Co3O4混合后,在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2,写出反应方程式: 。 (5)CoC2O4·2H2O热分解可制备Co3O4。请补充完整由含c(Co2+)=0.1mol·L-1的浸出液(含有杂质Al3+、Fe3+、Fe2+)制备纯净的CoC2O4·2H2O实验方案: ,干燥,得到CoC2O4·2H2O晶体。(须使用的试剂:NaClO3,NaOH,AgNO3溶液,(NH4)2C2O4,蒸馏水) (6)为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度,准确称取4.575g的CoC2O4·2H2O样品,在空气中加热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385℃以上残留固体均为金属氧化物)经测定,205~385℃的煅烧过程中,产生的气体为CO2,计算AB段消耗O2在标准状况下的体积 。(写出计算过程,结果保留2位有效数字) 7.(2024·江苏南京·二模)实验室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3的方法如下: (1)“浸取”时,加料完成后,保持反应温度不变,提高铜元素浸出率的方法有 (答两点)。 (2)“蒸氨”在如图所示的实验装置中进行。 ①三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 。 ②实验采用三个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为 ;与上图所示洗气瓶相比,采用三个如图所示装置的优点为 。 ③实验采用真空泵持续抽气,稳定的气流有利于真空泵的使用。实验中控制反应温度由80℃升高至95℃,采用变温加热操作的原因为 。 (3)已知:①; ② ; ③沉淀速率过快时,Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。 以CuSO4∙5H2O固体为原料,补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案:取一定质量的CuSO4∙5H2O固体分批加入蒸馏水中,搅拌至完全溶解, ,低温烘干。(须使用的试剂:浓氨水、1mol∙L-1 NaOH溶液、0.1mol∙L-1 BaCl2溶液、蒸馏水) 8.(2024·江苏南通·二模)实验室从电解铜阳极泥(含等)中提取硒及银、金等贵金属,过程如下: 已知:①升华温度为. ②氯化法提取的原理:在溶有的盐酸中可反应生成溶液,可被还原为. (1)“焙烧”时通常采用低温氧化焙烧,所得固体有等.“焙烧”时采用低温的目的是 . (2)“浸出”时先加入稀硫酸,再加入盐酸.加盐酸时发生反应:.该反应平衡常数 .[已知,] (3)“浸出渣”中含有及少量惰性物质. ①用溶液浸取浸出渣得到含溶液,用甲醛还原可生成银.碱性条件下,用甲醛还原生成银和的离子反应方程式为: . ②补充完整以浸出渣为原料回收的实验方案: ,得到金.(实验中须使用如图所示实验装置及以下试剂:、盐酸,溶液,溶液) (4)通过如下步骤测定粗硒样品中的质量分数: 步骤1:准确称取粗硒样品,加入足量硝酸充分溶解生成溶液,配成溶液; 步骤2:取所配溶液于锥形瓶中,加入和溶液,使之充分反应; 步骤3:滴入滴淀粉指示剂,振荡,逐滴加入物质的量浓度为的溶液标准溶液滴定至终点,恰好完全反应,消耗标准溶液. 已知: 计算粗硒样品中的质量分数,并写出计算过程 。 9.(2024·江苏南通·二模)实验室以为原料制备磷酸亚铁晶体,其部分实验过程如下: (1)将一定体积98%的浓硫酸稀释为200 mL30%的硫酸,除量筒外,还必须使用的玻璃仪器有 。 (2)检验“还原”已完全的实验操作为 。 (3)向过滤后的滤液中加入,并用氨水或调节溶液pH,“共沉淀”生成。 ①若使用调节溶液pH,“共沉淀”反应的离子方程式为 。 ②不使用NaOH调节溶液pH的原因是 。 ③补充完整利用图所示装置(夹持装置已略去)制取的实验方案:向三颈烧瓶中加入抗坏血酸溶液, 至混合液, ,充分搅拌一段时间,过滤,洗涤固体,真空干燥。(已知:所用抗坏血酸溶液,当溶液pH控制在4~6之间时,所得晶体质量最好。恒压滴液漏斗a.b中分别盛放溶液和混合液。) (4)测定样品中(g⋅mol)的纯度。取0.6275 g样品完全溶解后配制成250 mL溶液,取出25.00 mL于锥形瓶中,加入一定量的将铁元素完全氧化,以磺基水杨酸为指示剂,用0.02000 mol·LEDTA标准溶液进行滴定至终点(与EDTA按物质的量之比为1∶1发生反应),消耗EDTA溶液15.00 mL。计算该磷酸亚铁晶体样品的纯度 (写出计算过程)。 10.(2024·江苏苏州·三模)用废铁屑(含少量杂质FeS)为原料制备摩尔盐。实验装置如下(加热装置已略去): 已知:,,。 (1)A装置中的反应控制在50~60℃间进行的原因是 ;三颈烧瓶中液体试剂添加顺序为 。(选填序号) a.先滴加氨水,然后滴加稀硫酸,再水浴加热,反应一段时间后冷却 b.先滴加稀硫酸,然后水浴加热,再滴加氨水,反应一段时间后冷却 c.先滴加稀硫酸,然后水浴加热,反应一段时间后冷却,再滴加氨水 (2)反应一段时间后,C瓶中酸性溶液颜色变浅,底部有淡黄色固体生成,发生反应的离子方程式为 。 (3)A中反应完成后过滤采用如下图b装置,相对于图a装置而言其优点有 (写两点)。 (4)实验室利用溶液测定制得的中的n值。请补充完整实验方案:准确称取样品,加入足量稀硫酸溶解后配成250.00mL溶液。使用移液管准确移取25.00mL于锥形瓶中, 。[已知:二苯胺磺酸钠指示液在还原性氛围下为无色,氧化性氛围下为紫红色。](可使用的试剂和仪器:溶液,二苯胺磺酸钠指示液,酸式滴定管,碱式滴定管) 将测定的n值与实际值进对比,测定值偏大。下列说法正确的是 。(选填序号) a.测定值偏大可能由于晶体干燥时失去了部分结晶水 b.测定值偏大可能由于晶体中含有部分杂质 c.测定值偏大可能由于滴入指示剂过量 d.若通过溶液测定n值,应滴定至向上层清液中继续滴加数滴溶液后无明显现象,记录溶液的用量,测定n值 e.若通过溶液测定n值,应向其中加入过量溶液,将所得固体过滤洗涤烘干至恒重,记录沉淀的质量,测定n值 11.(2024·江苏南通·三模)碲(Te)是元素周期表中第ⅥA元素,广泛应用于半导体材料、特殊合金等领域。从碲铜渣中(含及少量、Pb等化合物)可提取单质碲。 Ⅰ.干法炼碲 (1)将碲铜渣加热熔化后,向其中分批加入一定量还原碳粉,控制反应温度400~500℃,发生反应。每消耗,反应中转移电子的物质的量为 mol。 (2)已知:常温下硫磺、单质碲的沸点分别为445℃、1390℃。将还原后的碲铜渣与稍过量硫磺混合加热,得到Cu2S、Te和硫磺混合物。将混合物置于真空炉中,控制蒸馏温度1050℃,可收集得到较纯净的Te.在真空炉中进行蒸馏的原因是 。 Ⅱ.湿法提碲 (3)已知能溶于水,难溶于水。 ①将一定量粉碎后的碲铜渣与NaOH、溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置见题图),90℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应后过滤。与NaOH、反应生成、、NaCl的离子方程式为 ,滴液漏斗中的溶液是 。 ②将过滤所得滤渣洗涤、烘干、分析成分主要含有CuO、,可通过还原熔炼回收Cu。为确定还原剂添加量,现通过如下实验测定滤渣中各组分的质量分数:称取0.5000g样品,分成两等份。一份加入足量稀充分反应后过滤(杂质不参加反应),用的EDTA溶液滴定至终点(EDTA与反应的化学计量比为1:1),平均消耗EDTA溶液30.00mL;另一份加入足量稀盐酸溶解后过滤(杂质不参加反应,),用相同浓度的EDTA溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液20.00mL。通过计算确定滤渣中CuO的质量分数 。(写出计算过程) (4)已知:①; ②。 补充完整利用碱浸后含和的滤液制备高纯碲的实验方案:取碱浸后的滤液, ,将所得固体烘干。(必须使用的试剂:10%溶液,溶液,溶液,去离子水,溶液) 12.(2024·江苏南京·模拟预测)氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造杀虫剂、分析试剂和红色玻璃等。Cu2O在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有杂质SiO2)为原料制取Cu2O的一种工艺流程如图所示: (1)写出“浸泡”时CuFeS2发生反应的离子方程式 。 (2)判断“操作1”反应已完成的实验操作及现象为 。 (3)“热还原”时,将新制Na2SO3溶液和CuSO4溶液按一定量混合,加热至90℃并不断搅拌反应得到Cu2O粉末。制备装置如图所示: 反应时A装置原料反应配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,A装置中反应的化学方程式为 。 (4)实际反应中不断滴加NaOH溶液的作用是: 。 (5)反应完成后,利用装置B中的溶液(NaOH与Na2SO3混合溶液)可制备Na2SO4·10H2O晶体。请补充完整实验方案,取装置B中的溶液, ,洗涤、干燥得Na2SO4·10H2O晶体。(已知:室温下,溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH的分布如图所示;室温下从Na2SO4饱和溶液中结晶出Na2SO4·10H2O,实验中须使用的试剂及仪器有:SO2、氧气、pH计) (6)工业上常以铜做阳极,石墨做阴极,电解含有NaOH的NaCl水溶液制备Cu2O。已知:该电解过程中阳极先生成难溶物CuCl,再与NaOH反应转化为Cu2O。若电解时电路中通过0.2mol电子,理论上生成Cu2O的质量为 g。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题17 物质制备综合实验 1.(2024·江苏·高考真题)贵金属银应用广泛。Ag与稀制得,常用于循环处理高氯废水。 (1)沉淀。在高氯水样中加入使浓度约为,当滴加溶液至开始产生沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中浓度约为 。[已知:,] (2)还原。在沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量盐酸后静置,充分反应得到Ag。 ①铁将转化为单质Ag的化学方程式为 。 ②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是 。 ③为判断是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, [实验中必须使用的试剂和设备:稀、溶液,通风设备] (3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。 ①纳米Ag溶解产生的离子方程式为 。 ②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag的抗菌性能下降,主要原因是 。 【答案】(1) (2) 铁还原AgCl成Ag,形成铁银原电池,未接触的AgCl在Ag表面得电子被还原成银 用蒸馏水洗涤滤渣至取最后一次洗涤滤液加硝酸银溶液(和稀硝酸)无沉淀产生;转移滤渣至烧杯中,打开通风设备;向烧杯中边加稀HNO3边搅拌至无气泡产生;若无固体残留,则氯化银转化完全(若有固体残留,则氯化银转化不完全) (3) 纳米Ag与氧气生成Ag2O,使得Ag+浓度下降 【解析】(1)浓度约为,当滴加溶液至开始产生沉淀,此时,; (2)①沉淀中埋入铁圈并压实,铁将AgCl转化为单质Ag,反应的化学方程式为:; ②不与铁圈直接接触的也能转化为Ag的原因是:铁还原AgCl成Ag,形成铁银原电池,未接触的AgCl在Ag表面得电子被还原成银; ③判断AgCl是否完全转化,即检验混合物中是否含有AgCl,若AgCl完全转化,则剩余固体全部为银,可完全溶于稀硝酸,若AgCl未完全转化,剩余AgCl不能溶于稀硝酸,则可用稀硝酸检验,稀硝酸参与反应可能会产生氮氧化物,反应需在通风设备中进行,反应后的溶液中存在氯离子,若未将滤渣洗净,氯离子会干扰实验,所以首先需要检验氯离子是否洗净,实验方案补充为:用蒸馏水洗涤滤渣至取最后一次洗涤滤液加硝酸银溶液(和稀硝酸)无沉淀产生;转移滤渣至烧杯中,打开通风设备;向烧杯中边加稀HNO3边搅拌至无气泡产生;若无固体残留,则氯化银转化完全(若有固体残留,则氯化银转化不完全)。 (3)①纳米Ag溶解时被氧化为Ag+,离子方程式为:; ②溶解氧浓度过高,纳米Ag与氧气生成Ag2O,使得Ag+浓度下降,抗菌性能下降。 2.(2023·江苏·高考真题)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备,其实验过程可表示为    (1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体,生成,反应为,其平衡常数K与、、、的代数关系式为 ;下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收效率的有 (填序号)。 A.水浴加热氧化镁浆料 B.加快搅拌速率 C.降低通入气体的速率 D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 (2)在催化剂作用下被氧化为。已知的溶解度为0.57g(20℃),氧化溶液中的离子方程式为 ;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中被氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内,pH增大,浆料中的氧化速率增大,其主要原因是 。      (3)制取晶体。在如题图乙所示的实验装置中,搅拌下,使一定量的浆料与溶液充分反应。浆料与溶液的加料方式是 ;补充完整制取晶体的实验方案:向含有少量、的溶液中, 。(已知:、在时完全转化为氢氧化物沉淀;室温下从饱和溶液中结晶出,在150~170℃下干燥得到,实验中需要使用MgO粉末)    【答案】(1) BD (2) pH增大,抑制的水解,反应物的浓度增大,故可加快氧化速率 (3) 用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液 分批加入少量氧化镁粉末,搅拌,直至用pH试纸测得pH≥5,过滤;将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤,所得晶体在150~170℃干燥。 【分析】本实验的目的是为了制取,首先在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体,生成,然后使一定量的浆料与溶液充分反应生成硫酸镁,在硫酸镁的溶液中加入氧化镁调节溶液的pH除去三价铁和三价铝,将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤,所得晶体在150~170℃干燥即可得到; 【解析】(1)已知下列反应: ①   K ② ③ ④ ⑤ ⑥ 根据盖斯定律,①=②-③+④+⑤-⑥,故K=; A.加热可加快反应速率,但温度升高,SO2在水中溶解度降低,且会导致H2SO3受热分解,不一定能提高吸收SO2效率,A错误; B.加快搅拌速率,可以使反应物充分接触,提高吸收SO2效率,B正确; C.降低通入SO2气体的速率,SO2可与MgO浆料充分接触,但会降低反应速率,不一定能提高吸收SO2效率,C错误; D.多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触,能提高吸收SO2效率,D正确; 故选BD。 (2)根据题意,O2氧化溶液中的,被氧化为,1molO2氧化2mol,故氧化溶液中的离子方程式为:; pH增大,抑制的水解,反应物的浓度增大,故可加快氧化速率; (3)在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时,应将含固体物质的反应物放在三颈瓶中,通过滴液漏斗滴加液体,H2SO4溶液的滴加速率要慢,以免H2SO4过量; 根据题意,首先需要调节pH≥5以除去Fe3+、Al3+杂质,需要用到的试剂为MgO粉末,操作细节为分批加入少量MgO粉末,以免pH过高,不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5,然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝沉淀;接着需要从溶液中得到,根据题目信息,室温下结晶只能得到,因此需要在150~170℃下干燥得到,操作细节为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤,所得晶体在150~170℃干燥。 3.(2022·江苏·高考真题)实验室以二氧化铈()废渣为原料制备含量少的,其部分实验过程如下: (1)“酸浸”时与反应生成并放出,该反应的离子方程式为 。 (2)pH约为7的溶液与溶液反应可生成沉淀,该沉淀中含量与加料方式有关。得到含量较少的的加料方式为 (填序号)。 A.将溶液滴加到溶液中     B.将溶液滴加到溶液中 (3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程,可制备含量少的。已知能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为 (水层)+3HA(有机层)(有机层)+(水层) ①加氨水“中和”去除过量盐酸,使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是 。 ②反萃取的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移,应选择的实验条件或采取的实验操作有 (填两项)。 ③与“反萃取”得到的水溶液比较,过滤溶液的滤液中,物质的量减小的离子有 (填化学式)。 (4)实验中需要测定溶液中的含量。已知水溶液中可用准确浓度的溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色,滴定反应为。请补充完整实验方案:①准确量取溶液[约为],加氧化剂将完全氧化并去除多余氧化剂后,用稀硫酸酸化,将溶液完全转移到容量瓶中后定容;②按规定操作分别将和待测溶液装入如图所示的滴定管中:③ 。 【答案】(1)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O (2)B (3) 有利于提高Ce3+的萃取率 适当提高硝酸的浓度;充分振荡分液漏斗;用适量萃取剂分多次反萃取 、H+ (4)从滴定管中准确放出25.00 mL 溶液于锥形瓶中,加入几滴指示剂苯代邻氨基苯甲酸,向锥形瓶中滴加溶液,边滴加边振荡锥形瓶至溶液颜色恰好由紫红色变为亮黄色,且30s内颜色不变,记录滴加溶液的体积;重复以上操作2~3次 【分析】首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二氧化铈废渣,得到三价铈,加入氨水调节pH后用萃取剂萃取其中的三价铈,增大三价铈浓度,之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铈,再加入氨水和碳酸氢铵制备产物。 【解析】(1)根据信息反应物为与,产物为和,根据电荷守恒和元素守恒可知其离子方程式为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O; (2)反应过程中保持少量即可得到含量较少的,故选B; (3)去除过量盐酸,减小氢离子浓度,使(水层)+3HA(有机层)(有机层)+(水层)的化学平衡右移,利于提高Ce3+的萃取率,故答案为:有利于提高Ce3+的萃取率; 根据平衡移动原理可知,应选择的实验条件是:适当提高硝酸的浓度;充分振荡分液漏斗;用适量萃取剂分多次反萃取; ③“反萃取”得到的水溶液中含有浓度较大的、H+,氨水和溶液均显碱性,可以和、H+反应,生成沉淀的同时也发生中和反应,因此过滤后溶液中、H+的物质的量均减小,故答案为:、H+; (4)从滴定管中准确放出25.00 mL 溶液于锥形瓶中,加入几滴指示剂苯代邻氨基苯甲酸,向锥形瓶中滴加溶液,边滴加边振荡锥形瓶至溶液颜色恰好由紫红色变为亮黄色,且30s内颜色不变,记录滴加溶液的体积;重复以上操作2~3次。 1.(2024·江苏苏州·三模)乙二胺四乙酸铁钠(化学式)是一种重要补铁剂,某小组以铁屑为原料制备并测定其含量。 已知:①是一种配合物,微溶于乙醇,时水中的溶解度为。 ②乙二胺四乙酸(,用表示)是一种弱酸。 Ⅰ.制备 实验室用铁屑制备的主要流程如下: (1)“酸浸”时,下列措施一定能提高铁元素浸出率的是 A.升高温度    B.加快搅拌速率    C.缩短浸取时间 (2)向酸浸所得滤液中通入足量,过程中浓度减少的离子有 (填离子符号)。 (3)“制备”步骤,向氧化所得的溶液中加入一定量,控制反应温度为,加入溶液调节为5,搅拌,直到溶液中出现少量浑浊。其中发生的反应为。 ①从反应后的混合物中获得较高产率的粗品的实验操作是, ,过滤,水洗,干燥。检验是否洗净的试剂是 ②保持其他条件不变,乙二胺四乙酸铁钠的产率随反应液的变化如图1所示。过低或过高产品产率均减小的主要原因是 。 Ⅱ.测定产品的纯度 样品中乙二胺四乙酸铁钠纯度可用标准溶液滴定。原理是在为发生反应:,二甲酚橙作指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变黄色。 (4)补充完整实验方案:准确称取样品,溶于一定量的蒸馏水,加入掩蔽剂排除干扰,得到待测溶液,将溶液完全转移到容量瓶中定容;按规定操作分别将标准溶液和待测溶液装入如图2所示的滴定管中: 。 【答案】(1)B (2)、 (3) 冷却至室温,加入乙醇 溶液和稀硝酸 过低,电离出的浓度小(或过低,在水中溶出量小),过大,转为,溶液中浓度减小 (4)准确量取(均可)待测溶液于锥形瓶中,调节溶液至,滴加滴二甲酚橙为指示剂,向锥形瓶内逐滴滴加标准溶液,当最后半滴标准溶液滴入时,溶液颜色恰好由紫红色变黄色,且半分钟内不恢复,记录标准液体积,重复操作次 【解析】(1)能够提高矿石中元素浸出率的方法一般是:适当提高温度、适当提高浓度、矿石粉碎、加速搅拌等,但是考虑此题加入的是稀盐酸,升高温度会让盐酸挥发,导致矿石反应不彻底,所以不能选择“升高温度”,故答案为:B; (2)向酸浸所得滤液中通入足量O2,溶液中浸出的Fe2+,在酸性情况下与氧气反应,所以此过程中浓度减少的离子有Fe2+和H+;故答案为:Fe2+和H+; (3)①结合题目意思,NaFeY⋅3H2O是微溶于乙醇,20℃时水中的溶解度为4.3g,常温下溶解度低,使用乙醇溶解和降低温度都有利于其产品析出,故答案为:冷却至室温,加入乙醇; ②由于溶液中存在大量未消耗的氯离子,所以应该检测洗涤液中是否存在氯离子,故答案为:AgNO3溶液和稀硝酸,③ pH过低,H4Y在水中溶出量小,pH过大,Fe3+转为Fe(OH)3,所以产率降低,故答案为:pH过低,H4Y电离出的Y4−浓度小(或pH过低,H4Y在水中溶出量小),pH过大,Fe3+转为Fe(OH)3,溶液中Fe3+浓度减小; (4)滴定操作中,应该先加入一定体积的待测液,调节pH,再加入指示剂,随后开展滴定操作,观察到终点颜色变化且30秒不变色,说明到达终点,并重复2~3次操作,故答案为:准确量取25.00mL(10~30mL均可)待测溶液X于锥形瓶中,调节溶液pH至5~6,滴加2~3滴二甲酚橙为指示剂,向锥形瓶内逐滴滴加0.01000mol⋅L−1 Zn2+标准溶液,当最后半滴标准溶液滴入时,溶液颜色恰好由紫红色变黄色,且半分钟内不恢复,记录标准液体积,重复操作2~3次。 2.(2024·江苏·一模)过氧化钙(CaO2)微溶于水,溶于酸,是一种用途广泛的化工产品。以石灰石(含有少量铁、硅的氧化物)为原料制备CaO2的实验流程如下: 已知:①双氧水(H2O2)在弱酸性或中性条件下性质较稳定,在碱性条件下不稳定。 ②273 K时, (1)判断“酸浸1”完成的标志是 。 (2)“除杂”时,待充分反应后将溶液煮沸并趁热过滤,“滤渣”的主要成分为 ;相比普通过滤装置,使用如图所示的热抽滤装置的优点是 。 (3)“转化”需在冰水浴中进行,生成CaO2·8H2O晶体的离子方程式为 ;CaCl2与H2O2直接反应不易发生,制备时加入适量氨水有利于CaO2生成,其可能原因为 。 (4)测定产品中CaO2含量。高锰酸钾滴定法原理为:在酸性条件下,CaO2与稀酸反应生成H2O2,用标准酸性KMnO4溶液滴定所生成的H2O2,以确定CaO2含量。下列关于滴定分析的说法,不正确的是___________(填字母)。 A.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 B.当滴入半滴酸性KMnO4溶液后,溶液颜色从无色刚好变为浅红色,且半分钟内不变色,表示已经到达滴定终点 C.滴定前滴定管尖嘴内有气泡,滴定后尖嘴内无气泡,则测定结果偏小 D.读取 KMnO4溶液体积时,滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,则测定结果偏大 (5)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有少量SiO2等杂质]为原料也可制备CaO2,设计制备CaO2·8H2O晶体的实验方案: 。(须使用的试剂:NH4Cl溶液、H2O2溶液、冰水) 【答案】(1)继续滴加盐酸,酸浸液中无气泡产生 (2) Fe(OH)3、SiO2 抽滤比普通过滤速度更快,同时通入热水保温可防止CaCl2晶体析出 (3) 氨水与反应生成的HCl中和,使H+浓度降低以及放出热量,均促进反应向生成CaO2的方向进行 (4)AC (5)在搅拌下,向NH4Cl溶液中分批加入电石渣,置于冰水浴中反应一段时间后,过滤;在冰水浴中,边搅拌边向H2O2溶液中缓慢滴加所得滤液,待有大量晶体生成,过滤,用少量冰水洗涤2--3次,干燥 【分析】石灰石矿渣经过“酸浸”后产生的溶液中溶质主要为剩余的氯化氢、生成的氯化钙和氯化亚铁、氯化铁,SiO2不能与酸反应,经过滤除去,然后经加入H2O2溶液将氯化亚铁氧化为氯化铁,加入氨水,HCl与氨水反应产生NH4Cl,氯化铁与氨水反应形成Fe(OH)3沉淀,过滤除去,所得溶液中的溶质主要为氯化钙和新生成的氯化铵,通入碳酸铵溶液时,氯化钙与碳酸铵会反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,所以过滤后,所得滤液中的溶质主要为NH4Cl,纯CaCO3用盐酸酸浸,反应产生CaCl2,向其中加入双氧水及氨水,反应产生CaO2。 【解析】(1)石灰石主要成分是CaCO3,在“酸浸1”时,会发生反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,若“酸浸1”完成,再滴加稀盐酸时,不能再与CaCO3发生反应产生CO2气体,就无气泡产生; (2)石灰石主要成分是CaCO3,还含有杂质Fe2O3、FeO、SiO2,加入酸浸时,Fe2O3、FeO反应产生FeCl3、FeCl2,加入双氧水,FeCl2被氧化变为FeCl3,加入的氨水与FeCl3反应产生Fe(OH)3沉淀,经过滤除去,SiO2与HCl不能发生反应,也以沉淀的形式存在,故“除杂”时,待充分反应后将溶液煮沸并趁热过滤,“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3、SiO2; 相比普通过滤装置,使用如图所示的热抽滤装置的优点是抽滤比普通过滤速度更快,同时通入热水保温可防止CaCl2晶体析出; (3)“转化”需在冰水浴中进行,CaCl2与氨水、H2O2在溶液中反应生成CaO2⋅8H2O晶体,同时反应产生NH4Cl,该反应的离子方程式为; CaCl2与H2O2直接反应不易发生,制备时加入适量氨水有利于CaO2生成,其可能原因为氨水与反应生成的HCl中和,使H+浓度降低以及放出热量,均促进反应向生成CaO2的方向进行; (4)A.CaO2与稀酸反应生成H2O2,用标准酸性KMnO4溶液滴定所生成的H2O2,H2O2被KMnO4氧化为O2,KMnO4被还原为无色Mn2+,因此滴加标准酸性KMnO4溶液时,若无气泡产生,溶于由无色变为浅红色,则证明滴定达到终点,而不能一直观察滴定管中溶液体积的变化,A错误; B.用标准酸性KMnO4溶液滴定H2O2溶液时,滴定终点判断方法是:滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液颜色从无色刚好变为浅红色,且半分钟内不变色,表示已经到达滴定终点,B正确; C.在滴定前滴定管尖嘴内有气泡,滴定后尖嘴内无气泡,则滴定消耗标准酸性KMnO4溶液体积偏大,H2O2的质量偏大,因而会导致测定结果偏大,C错误; D.读取KMnO4溶液体积时,滴定前俯视读数,V1偏小,滴定后仰视读数,V2偏大,则消耗标准溶液体积(V2-V1)就会偏大,最终导致测定结果偏大,D正确; 故合理选项是AC; (5)电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有少量SiO2等杂质],以电石渣为原料液可以制备CaO2,要求必须使用NH4Cl溶液、H2O2溶液、冰水,由于NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,其水溶液溶解Ca(OH)2,反应产生CaCl2溶液,过滤除去酸性氧化物SiO2等固体杂质,CaCl2溶液与H2O2溶液在冰水浴反应,就可得到CaO2·8H2O晶体。故制备CaO2·8H2O晶体的实验方案是:在搅拌下,向NH4Cl溶液中分批加入电石渣,置于冰水浴中反应一段时间后,过滤;在冰水浴中,边搅拌边向H2O2溶液中缓慢滴加所得滤液,待有大量晶体生成,过滤,用少量冰水洗涤2--3次,干燥。 3.(2024·江苏泰州·一模)以方铅矿(主要成分,含少量)和软锰矿(主要成分)为原料制备电池材料和,过程可表示为 已知:①   ②   (1)时,“协同浸取”生成和的离子方程式为 ;“协同浸取”时加入可避免生成沉积在矿石表面,其原因是 。 (2)“沉降分铅”的目的是将滤液中的沉降为沉淀。沉降反应的平衡常数 。 (3)络合萃取剂全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺通过氮原子与形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强,全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降,若在氮原子和含氟基团间引入基团配位能力会增强,其原因分别是 。 (4)制备。(难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化制得,制备时溶液的温度和对的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含的滤液制备较纯净的的实验方案:取一定量的含的滤液于三颈烧瓶中, ,真空40干燥得产品。(必须使用的试剂:空气、蒸馏水、氨水、稀硝酸、溶液。) 【答案】(1) 增大氯离子浓度,有利于平衡正向移动,将溶解 (2)2000 (3)氟的电负性大,将氮原子的孤对电子对吸引,使得氮原子的电子云密度减小,因此氮与形成配位键能力减弱;氮原子远离氟原子,氟对氮的电子对吸引力小,氮原子的电子云密度增大,氮与形成配位键能力增强 (4)加热维持在温度50℃,不断搅拌下边通空气边加氨水调节溶液的pH值并维持在8.5左右,直至有大量黑色沉淀生成时,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀至取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀生成 【分析】方铅矿(主要成分,含少量)和软锰矿(主要成分)在盐酸和氯化钠作用下反应生成S和,过滤,向滤液中加入碳酸锰除掉铁,过滤,沉降分铅,将含铅物质加入硫酸得到硫酸铅,再将含Mn2+的滤液经过一系列过程得到。 【解析】(1)时,方铅矿(主要成分,含少量)和软锰矿(主要成分)在氯化钠、盐酸作用下反应生成和,则“协同浸取”生成和的离子方程式为;根据已知信息得到,因此“协同浸取”时加入可避免生成沉积在矿石表面,其原因是增大氯离子浓度,有利于平衡正向移动,将溶解;故答案为:;增大氯离子浓度,有利于平衡正向移动,将溶解。 (2)利用盖斯定律,将①+②得到  ,则沉降反应的平衡常数;故答案为:2000。 (3)氮原子的电子云密度越大配位能力越强,全氟聚醚-二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降,氟的电负性大,将氮原子的孤对电子对吸引,使得氮原子的电子云密度减小,因此氮与形成配位键能力减弱;若在氮原子和含氟基团间引入基团配位能力会增强,氮原子远离氟原子,氟对氮的电子对吸引力小,氮原子的电子云密度增大,氮与形成配位键能力增强;故答案为:氟的电负性大,将氮原子的孤对电子对吸引,使得氮原子的电子云密度减小,因此氮与形成配位键能力减弱;氮原子远离氟原子,氟对氮的电子对吸引力小,氮原子的电子云密度增大,氮与形成配位键能力增强。 (4)根据图中信息,由净化后的含的滤液制备较纯净的的实验方案:取一定量的含的滤液于三颈烧瓶中,加热维持在温度50℃,不断搅拌下边通空气边加氨水调节溶液的pH值并维持在8.5左右,直至有大量黑色沉淀生成时,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀至取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀生成,再真空40℃干燥得产品;故答案为:加热维持在温度50℃,不断搅拌下边通空气边加氨水调节溶液的pH值并维持在8.5左右,直至有大量黑色沉淀生成时,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀至取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加稀硝酸酸化的硝酸银,若无沉淀生成。 4.(2024·江苏南通·一模)学习小组利用废银催化剂制备乙炔银和酸性乙炔银。已知乙炔银和酸性乙炔银在受热时均易发生分解。 (1)制取乙炔。利用如图装置制取纯净的乙炔。 ①电石与水反应剧烈,为减缓反应速率,在不改变电石用量和大小的情况下,可采取的措施有 (写两点)。 ②电石主要含,还含有等杂质。洗气瓶中溶液的作用是 。 (2)制备乙炔银。向含有的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。 ①写出生成乙炔银的化学方程式: 。 ②补充完整制取乙炔银固体的实验方案:将废银催化剂分批加入浓硝酸中,采用空气搅拌,用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气,过滤除去不溶物, ,将转入棕色试剂瓶中。(实验中须使用的试剂有:氨水、去离子水)。 (3)制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为。 ①将过滤所得滤渣置于小烧杯中,利用丙酮反复多次冲洗沉淀。检验滤渣已经洗净的实验方案是 。 ②准确称取样品,用浓硝酸完全溶解后,定容得溶液,取于锥形瓶中,以作指示剂,用标准溶液进行滴定,终点时消耗标准溶液的体积为。 滴定终点的现象为 。通过计算确定n的数值 (写出计算过程)。 【答案】(1) 使用饱和食盐水代替水;减缓分液漏斗中液体的滴加速率 除去气体 (2) 向滤液中加入氨水至产生的沉淀溶解,向所得溶液中通入至不再有沉淀生成,过滤,用去离子水洗涤滤渣2~3次,常温风干 (3) 将最后一次洗涤液倒入少量的蒸馏水中,用试纸检测溶液,若溶液呈中性,则沉淀已洗涤干净 加入最后半滴标准液,锥形瓶内液体出现红色,且半分钟内不褪色 6 【解析】(1)①为减缓反应速率,在不改变电石用量和大小的情况下,可以使用饱和食盐水代替水或者减缓分液漏斗中液体的滴加速率; ②洗气瓶中CuSO4溶液与H2S反应生成硫化铜沉淀,洗气瓶中CuSO4溶液的作用是除H2S; (2)①向含有Ag(NH3)2OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀,方程式为:; (3)①当沉淀中不再含有硝酸时,沉淀则洗净,所以可以通过检查洗涤液中是否含有氢离子来判断,方法是:将最后一次洗涤液倒入少量的蒸馏水中,用pH试纸检测溶液pH,若溶液呈中性,则沉淀已洗涤干净; ②铁离子结合SCN-,溶液显红色,所以加入最后半滴标准液,锥形瓶内液体出现红色,且半分钟内不褪色,则到滴定终点; ③根据方程式可知,20mL溶液中,n(Ag+)=n(SCN-)=0.810-3mol,则200mL溶液中总的银离子的物质的量为8×10-3mol,,则n=6。 5.(2024·江苏连云港·一模)实验室利用含钴废催化剂制备,并利用其制备。已知:完全沉淀的为,完全沉淀的为,开始沉淀的为,的溶解度曲线如图-1所示。 (1)制备。 ①中基态核外电子排布式为 。 ②补充完整以含钴废催化剂(主要成分为,少量和)为原料制备的实验方案: ,洗涤2~3次,低温干燥,得到产品。(实验中须使用的仪器和试剂:计、溶液、固体) (2)制备并测定含量。将和活性炭(催化剂)加入三颈瓶中(装置见图-2),然后再依次通过滴液漏斗缓慢滴加和浓氨水混合溶液、溶液,控制温度不超过充分反应,冷却后过滤。 ①三颈瓶中生成反应的离子方程式为 。 ②加入的作用是 。 ③在没有活性炭存在时,能得到一种化学式为的纯净物。测得与足量的硝酸银溶液反应生成,该配合物内界的化学式为 。 ④准确称取样品于烧杯中,加入足量溶液充分反应,微沸加热至无放出。冷却至室温后,加入过量的固体和盐酸,充分摇荡。将所得溶液定容至,然后取出溶液放入锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液的体积为。计算样品中钴元素的质量分数。 。已知:,,。 【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d7 用溶解含钴废催化剂,加固体调节pH,用pH计控制4.2≤pH<6.5生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除Fe3+、Al3+,过滤,滤液加热浓缩、冷却到50-90℃结晶析出,过滤 (2) 抑制氨水电离,防止生成Co(OH)2沉淀 20% 【分析】含钴废催化剂主要成分为,少量和。用盐酸溶解得到含有Co2+、Al3+、Fe3+的溶液,加碳酸钴调节pH为4.2~6.5生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除Fe3+、Al3+,过滤,滤液加热浓缩、冷却到50-90℃结晶析出。 【解析】(1)①Co是27号元素,Co失去4s上的2个电子得到,基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7。 ②补充完整以含钴废催化剂(主要成分为,少量和)为原料制备的实验方案:用溶解含钴废催化剂,加固体调节pH,用pH计控制4.2≤pH<6.5生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除Fe3+、Al3+,过滤,滤液加热浓缩、冷却到50-90℃结晶析出,过滤,加洗涤2~3次,低温干燥,得到产品。 (2)①三颈瓶中,Co2+被双氧水氧化生成反应的离子方程式为。 ②能抑制氨水电离,防止生成Co(OH)2沉淀。 ③与足量的硝酸银溶液反应生成,说明外界只有2个氯离子,该配合物内界的化学式为 。 ④根据、,建立关系式,样品中n(Co=)=0.1mol/L×0.024L0.024mol,样品中钴元素的质量分数为。 6.(2024·江苏·二模)Li2CO3可用于制备锂电池的正极材料LiCoO2,以某锂云母矿石(主要成分为Li2O,还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3。 已知:①有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1)。 沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Co(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2 恰好完全沉淀时pH 5.2 8.8 3.2 9.4 9.8 11.1 ②部分物质的溶解度曲线见下图。 利用锂云母矿石制备Li2CO3步骤如下: (1)酸浸,向锂云母矿石中加入50%硫酸,加热至90℃,装置如图所示。烧杯中试剂的作用是 。 (2)调pH,向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为6,过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>12,过滤,此时的滤渣主要成分为 。分两次调节pH的主要原因是 。 (3)沉锂,将已经除杂的溶液蒸发浓缩,向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液,加热煮沸,趁热过滤,将滤渣洗涤烘干,得Li2CO3固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入 杂质(填化学式)。 (4)Li2CO3和Co3O4混合后,在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2,写出反应方程式: 。 (5)CoC2O4·2H2O热分解可制备Co3O4。请补充完整由含c(Co2+)=0.1mol·L-1的浸出液(含有杂质Al3+、Fe3+、Fe2+)制备纯净的CoC2O4·2H2O实验方案: ,干燥,得到CoC2O4·2H2O晶体。(须使用的试剂:NaClO3,NaOH,AgNO3溶液,(NH4)2C2O4,蒸馏水) (6)为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度,准确称取4.575g的CoC2O4·2H2O样品,在空气中加热,固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385℃以上残留固体均为金属氧化物)经测定,205~385℃的煅烧过程中,产生的气体为CO2,计算AB段消耗O2在标准状况下的体积 。(写出计算过程,结果保留2位有效数字) 【答案】(1)吸收HF,防止污染空气 (2) Mg(OH)2、Mn(OH)2 防止铝元素转化为,无法去除 (3)Na2SO4 (4)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2 (5)向浸出液中边搅拌加入适量NaClO3氧化Fe2+,再滴加NaOH溶液调节pH的范围至5.2~7.4除去Al3+、Fe3+。过滤,向滤液中加入(NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液不再出现沉淀为止 (6)0.37L 【分析】向锂云母矿石(主要成分为Li2O,还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)中加入50%硫酸,加热至90℃,Li2O、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2分别转化为金属的硫酸盐、水和HF气体,HF气体用NaOH溶液吸收,防止污染环境;向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为6,将Al3+、Fe3+转化为沉淀;再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>12,将Mn2+、Mg2+转化为沉淀。将已经除杂的溶液蒸发浓缩,向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液,加热煮沸,趁热过滤,将滤渣洗涤烘干,得Li2CO3固体。 【解析】(1)由分析可知,向锂云母矿石中加入50%硫酸,加热至90℃,MgF2与硫酸反应生成MgSO4和HF气体,HF是大气污染物,所以烧杯中试剂的作用是:吸收HF,防止污染空气。 (2)向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为6,Al3+、Fe3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀;过滤后,再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>12,此时Mn2+、Mg2+转化为Mn(OH)2、Mg(OH)2沉淀,则此时的滤渣主要成分为Mg(OH)2、Mn(OH)2。若直接加入过量的NaOH,Al3+转化成的Al(OH)3会溶于过量NaOH,并生成NaAlO2混在溶液中,给后续操作带来麻烦,所以分两次调节pH的主要原因是:防止铝元素转化为,无法去除。 (3)已经除杂的溶液中含有Li2SO4、Na2SO4,若浓缩液中离子浓度过大,可能会造成Na2SO4结晶析出,此时将在产品中引入Na2SO4杂质。 (4)Li2CO3和Co3O4混合后,在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2,此时部分+2价钴被O2氧化为+3价,反应方程式为:6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2。 (5)由含c(Co2+)=0.1mol·L-1的浸出液(含有杂质Al3+、Fe3+、Fe2+)制备纯净的CoC2O4·2H2O时,先加NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,再加入适量NaOH溶液将Al3+、Fe3+转化为沉淀;过滤后往滤液中加入(NH4)2C2O4,将Co2+转化为CoC2O4沉淀;过滤洗涤后,用AgNO3溶液检验沉淀是否洗涤干净,则实验方案:向浸出液中边搅拌加入适量NaClO3氧化Fe2+,再滴加NaOH溶液调节pH的范围至5.2~7.4除去Al3+、Fe3+。过滤,向滤液中加入(NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液不再出现沉淀为止。 (6)n(CoC2O4·2H2O)==0.025mol,CoC2O4·2H2O中m(H2O)= 0.025mol×2×18g/mol=0.9g,CoC2O4·2H2O中m(CoC2O4)= 4.575g -0.9g=3.675g,根据A点数据可知,A处物质为CoC2O4;根据B处数据可知,B处物质为Co3O4,从而得出AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2=Co3O4+6CO2,V(O2)=≈0.37L。 【点睛】B处物质为钴的氧化物,依据钴元素质量守恒,可求出钴元素和氧元素的质量、物质的量,从而求出B处氧化物的化学式。 7.(2024·江苏南京·二模)实验室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3的方法如下: (1)“浸取”时,加料完成后,保持反应温度不变,提高铜元素浸出率的方法有 (答两点)。 (2)“蒸氨”在如图所示的实验装置中进行。 ①三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 。 ②实验采用三个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为 ;与上图所示洗气瓶相比,采用三个如图所示装置的优点为 。 ③实验采用真空泵持续抽气,稳定的气流有利于真空泵的使用。实验中控制反应温度由80℃升高至95℃,采用变温加热操作的原因为 。 (3)已知:①; ② ; ③沉淀速率过快时,Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。 以CuSO4∙5H2O固体为原料,补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案:取一定质量的CuSO4∙5H2O固体分批加入蒸馏水中,搅拌至完全溶解, ,低温烘干。(须使用的试剂:浓氨水、1mol∙L-1 NaOH溶液、0.1mol∙L-1 BaCl2溶液、蒸馏水) 【答案】(1)加快搅拌速率、延长浸取时间 (2) 提高氨气吸收率,防止污染空气 增大气体与水的接触面积,提高氨气吸收率;组装简单且气密性更好 反应初期反应物浓度高,温度较低可避免分解产生气体的速率过快;随着反应物浓度降低,升高温度有利于提高分解产生气体的速率,以上均有利于获得稳定的气流 (3)边搅拌边向溶液中滴加浓氨水至产生的沉淀完全溶解,滴加1mol∙L-1 NaOH溶液,直至向静置后的上层清液中继续滴加NaOH溶液无沉淀生成,过滤;用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤滤液中滴加0.1mol∙L-1 BaCl2溶液无明显现象 【分析】以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3时,先将(NH4)2CO3溶液加入Cu(OH)2固体中进行浸取,得到Cu(NH3)2CO3溶液,再进行蒸氨,便可得到Cu2(OH)2CO3。 【解析】(1)“浸取”时,加料完成后,保持反应温度不变,可通过增大接触时间、增大接触面积提高铜元素浸出率,具体方法有:加快搅拌速率、延长浸取时间。 (2)①三颈烧瓶中,通过蒸氨,Cu(NH3)2CO3转化为Cu2(OH)2CO3,同时生成二氧化碳气体,发生反应的化学方程式为。 ②实验产生的氨气是大气污染物,需要进行处理,以防污染大气,则采用三个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为提高氨气吸收率,防止污染空气;图中装置为一整体,不需另加导管,且密封性好,氨气与水的接触面积大,吸收效果好,则与上图所示洗气瓶相比,采用三个如图所示装置的优点为:增大气体与水的接触面积,提高氨气吸收率;组装简单且气密性更好。 ③在整个蒸氨过程中,溶液的浓度由大到小,实验中控制反应温度由80℃升高至95℃,可控制气体的生成速率,则采用变温加热操作的原因为:反应初期反应物浓度高,温度较低可避免分解产生气体的速率过快;随着反应物浓度降低,升高温度有利于提高分解产生气体的速率,以上均有利于获得稳定的气流。 (3)以CuSO4∙5H2O固体为原料制备纯净Cu(OH)2,若直接滴加NaOH,生成Cu(OH)2的速率过快,Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质,若先将Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+,再转化为Cu(OH)2,可控制生成Cu(OH)2的速率,使Cu(OH)2缓慢生成,则实验方案为:取一定质量的CuSO4∙5H2O固体分批加入蒸馏水中,搅拌至完全溶解,边搅拌边向溶液中滴加浓氨水至产生的沉淀完全溶解,滴加1mol∙L-1 NaOH溶液,直至向静置后的上层清液中继续滴加NaOH溶液无沉淀生成,过滤;用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤滤液中滴加0.1mol∙L-1 BaCl2溶液无明显现象,低温烘干。 8.(2024·江苏南通·二模)实验室从电解铜阳极泥(含等)中提取硒及银、金等贵金属,过程如下: 已知:①升华温度为. ②氯化法提取的原理:在溶有的盐酸中可反应生成溶液,可被还原为. (1)“焙烧”时通常采用低温氧化焙烧,所得固体有等.“焙烧”时采用低温的目的是 . (2)“浸出”时先加入稀硫酸,再加入盐酸.加盐酸时发生反应:.该反应平衡常数 .[已知,] (3)“浸出渣”中含有及少量惰性物质. ①用溶液浸取浸出渣得到含溶液,用甲醛还原可生成银.碱性条件下,用甲醛还原生成银和的离子反应方程式为: . ②补充完整以浸出渣为原料回收的实验方案: ,得到金.(实验中须使用如图所示实验装置及以下试剂:、盐酸,溶液,溶液) (4)通过如下步骤测定粗硒样品中的质量分数: 步骤1:准确称取粗硒样品,加入足量硝酸充分溶解生成溶液,配成溶液; 步骤2:取所配溶液于锥形瓶中,加入和溶液,使之充分反应; 步骤3:滴入滴淀粉指示剂,振荡,逐滴加入物质的量浓度为的溶液标准溶液滴定至终点,恰好完全反应,消耗标准溶液. 已知: 计算粗硒样品中的质量分数,并写出计算过程 。 【答案】(1)防止因升华导致硒的回收率降低 (2) (3) 向浸出渣中加入一定量的盐酸,从导管a处通入至(黄色)固体不再溶解,过滤,向滤液中加入溶液,至向上层清液中继续滴加溶液不再产生沉淀时停止滴加,过滤,洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加入溶液不再产生沉淀 (4) 【分析】阳极泥(含Cu、Au、Ag2Se、Cu2Se等)焙烧,得到CuO、Au、CuSeO3、CuSeO4、Ag2SeO3、SeO2,后加入盐酸,再加硫酸酸浸,浸出渣可制得Ag与金, 【解析】(1)“焙烧”时采用低温的目的是:SeO2升华温度为315°C,防止其升华; (2)K=; (3)①碱性条件下,用甲醛还原[Ag(S2O3)2]3−生成银和碳酸根离子,离子反应方程式为:; ②根据题目信息,Au在溶有Cl2的盐酸中可反应生成HAuCl4溶液,HAuCl4可被还原为Au,以浸出渣为原料回收Au的实验方案:向浸出渣中加入一定量的盐酸,从导管a处通入Cl2至(黄色)固体不再溶解,过滤,向滤液中加入FeSO4溶液,至向上层清液中继续滴加FeSO4溶液不再产生沉淀时停止滴加,过滤,洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加入BaCl2溶液不再产生沉淀; (4)根据方程式可知,n(H2SeO3)=()=()=mol,则样品中Se的质量分数。 9.(2024·江苏南通·二模)实验室以为原料制备磷酸亚铁晶体,其部分实验过程如下: (1)将一定体积98%的浓硫酸稀释为200 mL30%的硫酸,除量筒外,还必须使用的玻璃仪器有 。 (2)检验“还原”已完全的实验操作为 。 (3)向过滤后的滤液中加入,并用氨水或调节溶液pH,“共沉淀”生成。 ①若使用调节溶液pH,“共沉淀”反应的离子方程式为 。 ②不使用NaOH调节溶液pH的原因是 。 ③补充完整利用图所示装置(夹持装置已略去)制取的实验方案:向三颈烧瓶中加入抗坏血酸溶液, 至混合液, ,充分搅拌一段时间,过滤,洗涤固体,真空干燥。(已知:所用抗坏血酸溶液,当溶液pH控制在4~6之间时,所得晶体质量最好。恒压滴液漏斗a.b中分别盛放溶液和混合液。) (4)测定样品中(g⋅mol)的纯度。取0.6275 g样品完全溶解后配制成250 mL溶液,取出25.00 mL于锥形瓶中,加入一定量的将铁元素完全氧化,以磺基水杨酸为指示剂,用0.02000 mol·LEDTA标准溶液进行滴定至终点(与EDTA按物质的量之比为1∶1发生反应),消耗EDTA溶液15.00 mL。计算该磷酸亚铁晶体样品的纯度 (写出计算过程)。 【答案】(1)烧杯.玻璃棒 (2)取少量还原后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液(或亚铁氰化钾) (3) NaOH碱性强,容易造成局部pH过高,生成等杂质 向三颈烧瓶中滴加混合溶液 再向三颈烧瓶中滴加溶液,通过调节恒压滴液漏斗a、b的活塞,控制溶液pH为4~6 (4)80.00% 【分析】二硫化亚铁煅烧得到氧化铁,硫酸酸溶后得到硫酸铁,用二硫化亚铁还原生成硫酸亚铁和硫沉淀,过滤,滤液用磷酸氢二钠共沉淀生成磷酸亚铁晶体[Fe3(PO4)2⋅8H2O]。 【解析】(1)将一定体积98%的浓硫酸稀释为200mL30%的硫酸,使用的仪器除量筒外,还必须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒; (2)“还原”时,硫酸铁用二硫化亚铁还原生成硫酸亚铁和硫沉淀,反应已完全检验溶液中无铁离子,其实验操作为取少量还原后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液(或亚铁氰化钾),溶液变红(或生成蓝色沉淀),说明含有铁离子,反之则不含有,“还原”已完全; (3)①若使用CH3COONa调节溶液pH,“共沉淀”反应生成Fe3(PO4)2⋅8H2O和醋酸,其反应的离子方程式为; ②不使用NaOH调节溶液pH的原因是NaOH碱性强,容易造成局部pH过高,生成Fe(OH)2等杂质; ③制取Fe3(PO4)2⋅8H2O的实验方案:向三颈烧瓶中加入抗坏血酸溶液,向三颈烧瓶中滴加CH3COONa-Na2HPO4混合溶液至混合液pH≈4,再向三颈烧瓶中滴加FeSO4溶液,通过调节恒压滴液漏斗a、b的活塞,控制溶液pH为4~6,充分搅拌一段时间,过滤,洗涤固体,真空干燥; (4)每25.00 mL溶液中n(Fe2+)=0.02000mol⋅L-1×15.00mL×10-3L⋅mL-1=3.000×10-4mol,n[Fe3(PO4)2⋅8H2O]=1.000×10−4mol,0.6275 g样品中含n[Fe3(PO4)2⋅8H2O]=1.000×10−4 mol×=1.000×10−3mol,m[Fe3(PO4)2⋅8H2O]=1.000×10−3 mol×502 g⋅mol−1=0.5020g,纯度为×100%=80.00%。 10.(2024·江苏苏州·三模)用废铁屑(含少量杂质FeS)为原料制备摩尔盐。实验装置如下(加热装置已略去): 已知:,,。 (1)A装置中的反应控制在50~60℃间进行的原因是 ;三颈烧瓶中液体试剂添加顺序为 。(选填序号) a.先滴加氨水,然后滴加稀硫酸,再水浴加热,反应一段时间后冷却 b.先滴加稀硫酸,然后水浴加热,再滴加氨水,反应一段时间后冷却 c.先滴加稀硫酸,然后水浴加热,反应一段时间后冷却,再滴加氨水 (2)反应一段时间后,C瓶中酸性溶液颜色变浅,底部有淡黄色固体生成,发生反应的离子方程式为 。 (3)A中反应完成后过滤采用如下图b装置,相对于图a装置而言其优点有 (写两点)。 (4)实验室利用溶液测定制得的中的n值。请补充完整实验方案:准确称取样品,加入足量稀硫酸溶解后配成250.00mL溶液。使用移液管准确移取25.00mL于锥形瓶中, 。[已知:二苯胺磺酸钠指示液在还原性氛围下为无色,氧化性氛围下为紫红色。](可使用的试剂和仪器:溶液,二苯胺磺酸钠指示液,酸式滴定管,碱式滴定管) 将测定的n值与实际值进对比,测定值偏大。下列说法正确的是 。(选填序号) a.测定值偏大可能由于晶体干燥时失去了部分结晶水 b.测定值偏大可能由于晶体中含有部分杂质 c.测定值偏大可能由于滴入指示剂过量 d.若通过溶液测定n值,应滴定至向上层清液中继续滴加数滴溶液后无明显现象,记录溶液的用量,测定n值 e.若通过溶液测定n值,应向其中加入过量溶液,将所得固体过滤洗涤烘干至恒重,记录沉淀的质量,测定n值 【答案】(1) 使结晶水和铵盐不被破坏和流失 c (2) (3)过滤速度快,固液分离比较安全,滤出的固体更易干燥 (4) 滴入2滴二苯胺磺酸钠作指示剂,用酸式滴定管盛装标准溶液,进行滴定,至终点(最后半滴标准溶液滴入后,锥形瓶内溶液由无色变为浅紫红色,30s内不变色),平行测定三次,记录平均消耗标准溶液体积 b 【分析】废铁屑(含少量杂质FeS)和稀硫酸反应生成FeSO4、H2、H2S,滴加氨水充分反应后得到浅绿色悬浊液,过滤,乙醇洗涤沉淀,低温干燥,得到摩尔盐晶体,部分氨水分解产生氨气,B是安全瓶,C中酸性高锰酸钾溶液吸收H2S、NH3,尾气为H2。 【解析】(1)使摩尔盐中结晶水和铵盐不被破坏和流失,所以使用水浴;先向其中加入过量稀硫酸,置于50~60℃水浴加热充分反应,溶解废铁屑,由于氨易挥发且与酸后应,要后加同时需待冷却至室温后向其中滴加氨水,故选c; (2)尾气中含H2S具有还原性与酸性溶液发生氧化还原反应,酸性溶液颜色变浅,底部有淡黄色固体S生成,发生反应的离子方程式为:; (3)b装置为减压过滤,优点有过滤速度快,固液分离比较安全,滤出的固体更易干燥; (4)滴入2滴二苯胺磺酸钠作指示剂,用酸式滴定管盛装标准溶液,进行滴定,至终点(最后半滴标准溶液滴入后,锥形瓶内溶液由无色变为浅紫红色,30s内不变色),平行测定三次,记录平均消耗标准溶液体积; 测定的n值: a.晶体干燥时失去了部分结晶水使测定值偏小; b.晶体中含有部分杂质,测定值偏大; c.滴入指示剂过量会多消耗,测定值偏小; d. 二苯胺磺酸钠与反应,若通过溶液测定n值,应滴定至向上层清液中继续滴加数滴溶液后无明显现象,记录溶液的用量偏大,则测定n值偏小; e.加入过量溶液,烘干至恒重时有杂质,沉淀的质量偏大,测定n值偏小; 故选b。 11.(2024·江苏南通·三模)碲(Te)是元素周期表中第ⅥA元素,广泛应用于半导体材料、特殊合金等领域。从碲铜渣中(含及少量、Pb等化合物)可提取单质碲。 Ⅰ.干法炼碲 (1)将碲铜渣加热熔化后,向其中分批加入一定量还原碳粉,控制反应温度400~500℃,发生反应。每消耗,反应中转移电子的物质的量为 mol。 (2)已知:常温下硫磺、单质碲的沸点分别为445℃、1390℃。将还原后的碲铜渣与稍过量硫磺混合加热,得到Cu2S、Te和硫磺混合物。将混合物置于真空炉中,控制蒸馏温度1050℃,可收集得到较纯净的Te.在真空炉中进行蒸馏的原因是 。 Ⅱ.湿法提碲 (3)已知能溶于水,难溶于水。 ①将一定量粉碎后的碲铜渣与NaOH、溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置见题图),90℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应后过滤。与NaOH、反应生成、、NaCl的离子方程式为 ,滴液漏斗中的溶液是 。 ②将过滤所得滤渣洗涤、烘干、分析成分主要含有CuO、,可通过还原熔炼回收Cu。为确定还原剂添加量,现通过如下实验测定滤渣中各组分的质量分数:称取0.5000g样品,分成两等份。一份加入足量稀充分反应后过滤(杂质不参加反应),用的EDTA溶液滴定至终点(EDTA与反应的化学计量比为1:1),平均消耗EDTA溶液30.00mL;另一份加入足量稀盐酸溶解后过滤(杂质不参加反应,),用相同浓度的EDTA溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液20.00mL。通过计算确定滤渣中CuO的质量分数 。(写出计算过程) (4)已知:①; ②。 补充完整利用碱浸后含和的滤液制备高纯碲的实验方案:取碱浸后的滤液, ,将所得固体烘干。(必须使用的试剂:10%溶液,溶液,溶液,去离子水,溶液) 【答案】(1)8 (2)减小压强,降低Te的沸点;防止Te被氧化 (3) 溶液 32% (4)向其中加入足量10%溶液,充分反应后过滤,将滤渣与溶液配成悬浊液,向悬浊液中边搅拌边加入溶液至溶液pH≈7,过滤,用去离子水洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液中加入溶液无沉淀产生 【解析】(1)碲(Te)是元素周期表中第ⅥA元素,中Te元素为+6价,根据反应可知,化合价降低的元素为Cu、Te,化合价升高的元素为C,因此有,每消耗,反应中转移电子的物质的量为8mol,故答案为:8。 (2)单质碲的沸点为1390℃,但真空炉中控制蒸馏温度1050℃,可收集得到较纯净的Te,因此在真空炉中进行蒸馏的原因是减小压强,降低Te的沸点;防止Te被氧化,故答案为:减小压强,降低Te的沸点;防止Te被氧化。 (3)①能溶于水,可以拆为离子,根据反应物和生成物可得离子方程式为:;溶液作为氧化剂,为将避免氧化为,因此要慢慢加入,即粉碎后的碲铜渣与NaOH溶液配成悬浊液,再与溶液反应,滴液漏斗中的液体是溶液,故答案为:;溶液; ②设每份样品中CuO为xmol,为ymol,反应中稀会将中铜元素氧化为+2价,而另一份盐酸加入后反应为,EDTA与反应的化学计量比为1:1,可得: 、,解得,,故答案为:32%。 (4)根据①;②,结合提供的试剂,设计方案为:取碱浸后的滤液,向其中加入足量10%溶液,充分反应后过滤,将滤渣与溶液配成悬浊液,向悬浊液中边搅拌边加入溶液至溶液pH≈7,过滤,用去离子水洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液中加入溶液无沉淀产生,故答案为:向其中加入足量10%溶液,充分反应后过滤,将滤渣与溶液配成悬浊液,向悬浊液中边搅拌边加入溶液至溶液pH≈7,过滤,用去离子水洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液中加入溶液无沉淀产生。 12.(2024·江苏南京·模拟预测)氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造杀虫剂、分析试剂和红色玻璃等。Cu2O在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有杂质SiO2)为原料制取Cu2O的一种工艺流程如图所示: (1)写出“浸泡”时CuFeS2发生反应的离子方程式 。 (2)判断“操作1”反应已完成的实验操作及现象为 。 (3)“热还原”时,将新制Na2SO3溶液和CuSO4溶液按一定量混合,加热至90℃并不断搅拌反应得到Cu2O粉末。制备装置如图所示: 反应时A装置原料反应配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,A装置中反应的化学方程式为 。 (4)实际反应中不断滴加NaOH溶液的作用是: 。 (5)反应完成后,利用装置B中的溶液(NaOH与Na2SO3混合溶液)可制备Na2SO4·10H2O晶体。请补充完整实验方案,取装置B中的溶液, ,洗涤、干燥得Na2SO4·10H2O晶体。(已知:室温下,溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH的分布如图所示;室温下从Na2SO4饱和溶液中结晶出Na2SO4·10H2O,实验中须使用的试剂及仪器有:SO2、氧气、pH计) (6)工业上常以铜做阳极,石墨做阴极,电解含有NaOH的NaCl水溶液制备Cu2O。已知:该电解过程中阳极先生成难溶物CuCl,再与NaOH反应转化为Cu2O。若电解时电路中通过0.2mol电子,理论上生成Cu2O的质量为 g。 【答案】(1)CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S (2)取样,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生 (3)3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑ (4)反应产生SO2,导致溶液酸性增强,Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量 (5)边搅拌边向溶液中通入SO2,用pH计测量溶液的pH值,至pH约为10时;再向溶液中通入O2至pH约为7,将溶液加热浓缩至有晶膜出现,降温结晶,过滤 (6)14.4 【分析】CuFeS2 “浸泡”时,生成Fe2+、Cu2+,通入氧气和硫酸,将二价铁氧化为三价铁,添加氧化铜,调节pH,来沉淀三价铁,溶液此时为硫酸铜,再加入氢氧化钠和亚硫酸钠,得到Cu2O。 【解析】(1)由图可知,加入硫酸铁,有硫单质生成,根据氧化还原反应,“浸泡”时CuFeS2发生反应的离子方程式CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S,答案:CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S; (2)判断“操作1”反应已完成即不含有二价铁,检验二价铁实验操作及现象为取样,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生,答案:取样,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生; (3)反应时A装置原料反应配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,说明有SO2生成,3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑,化学方程式为3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑; (4)不断滴加NaOH溶液的作用是因为反应产生SO2,导致溶液酸性增强,Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量,答案:因为反应产生SO2,导致溶液酸性增强,Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量; (5)若装置B中的溶液(NaOH与Na2SO3混合溶液)可制备Na2SO4·10H2O晶体,取装置B中的溶液,边搅拌边向溶液中通入SO2,用pH计测量溶液的pH值,至pH约为10时(由微粒物质的量分数可知pH约为10,主要以亚硫酸根存在);再向溶液中通入O2(将亚硫酸根氧化为硫酸根)至pH约为7,将溶液加热浓缩至有晶膜出现,降温结晶,过滤,洗涤、干燥得Na2SO4·10H2O晶体,答案:边搅拌边向溶液中通入SO2,用pH计测量溶液的pH值,至pH约为10时,再向溶液中通入O2至pH约为7,将溶液加热浓缩至有晶膜出现,降温结晶,过滤; (6)阳极先生成难溶物CuCl,即,再与NaOH反应转化为Cu2O,通过0.2mol电子,即有0.2mol CuCl,根据原子守恒,可知0.1mol Cu2O,得,答案:14.4。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题17 物质制备综合实验 -【好题汇编】3年(2022-2024)高考1年模拟化学真题分类汇编(江苏专用)
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